在意大利生活的10年當(dāng)中，哥白尼深受當(dāng)時(shí)文藝復(fù)興思想的影響，例如他曾拜訪過(guò)達(dá)·芬奇這位文藝復(fù)興的代表人物。年長(zhǎng)他20歲的畫家兼科學(xué)家十分蔑視宗教神學(xué)，認(rèn)為教會(huì)利用天堂來(lái)做買賣，而天堂全是虛構(gòu)出來(lái)的。達(dá)·芬奇企圖恢復(fù)一些古典哲學(xué)家的天文學(xué)說(shuō)，主張宇宙的中心不是地球。和達(dá)·芬奇一樣，意大利天文和數(shù)學(xué)家諾瓦拉也反對(duì)地心說(shuō)，哥白尼經(jīng)常和他在一起觀測(cè)天象，探討怎樣改進(jìn)“地心說(shuō)”。當(dāng)時(shí)，哥倫布發(fā)現(xiàn)新大陸的消息也將哥白尼創(chuàng)立新的天文學(xué)說(shuō)的熱情和勇氣激發(fā)出來(lái)了。

哥白尼仔細(xì)閱讀了各種古羅馬和古希臘的哲學(xué)著作后，初步提出了“地動(dòng)”的思想。這個(gè)在今天看來(lái)十分古老的科學(xué)見解在當(dāng)時(shí)卻顯得很新鮮。

回到波蘭后，哥白尼將全部的精力投入到天文學(xué)研究工作上。經(jīng)過(guò)數(shù)十年的辛勤工作，他終于創(chuàng)立了新的宇宙結(jié)構(gòu)理論。哥白尼認(rèn)為，巨大的天球并沒(méi)有動(dòng)，人們看到的天球的運(yùn)動(dòng)只是一種表面現(xiàn)象。只是因?yàn)榈厍蛟谧赞D(zhuǎn)，所以人們產(chǎn)生了錯(cuò)覺(jué)，認(rèn)為天球在動(dòng)。他大膽指出，地球不是宇宙的中心，地球只是繞著太陽(yáng)在轉(zhuǎn)，太陽(yáng)才是宇宙的真正中心。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，有人又提出一種新的觀點(diǎn)，認(rèn)為太陽(yáng)僅是太陽(yáng)系的中心，銀河系也有中心，它周圍所有的恒星也都繞著銀河系的中心旋轉(zhuǎn)，但是宇宙是沒(méi)有中心的，即不存在一個(gè)中心，讓所有的星系圍著它轉(zhuǎn)。這種觀點(diǎn)可用宇宙不斷膨脹的理論加以解釋。因?yàn)樵谌S空間內(nèi)，宇宙的膨脹一般不發(fā)生，只有在四維空間內(nèi)宇宙才有可能膨脹。四維空間不僅包括普通三維空間的長(zhǎng)度、寬度和高度，還包括時(shí)間。盡管描述四維空間的膨脹困難重重，但也許我們可以通過(guò)氣球的膨脹來(lái)解釋它。